JPH09283006A - Cold cathode - Google Patents

Cold cathode

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JPH09283006A
JPH09283006A JP11215896A JP11215896A JPH09283006A JP H09283006 A JPH09283006 A JP H09283006A JP 11215896 A JP11215896 A JP 11215896A JP 11215896 A JP11215896 A JP 11215896A JP H09283006 A JPH09283006 A JP H09283006A
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JP
Japan
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cold cathode
film
electrode
oxide
electrode substrate
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JP11215896A
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Osamu Nakamura
修 中村
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Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold cathode having a low discharge voltage, and high efficiency and stability. SOLUTION: A cold cathode is prepared as follows: a raw material solution containing lanthanum nitrate La(NO3 )3 .6H2 O (S1) is prepared and applied on an electrode substrate (S2), the resulting film is subjected to preliminary reaction treatment in vacuum, at a temperature of ordinary temperature to 350 deg.C for about 30 minutes (S3), the electrode substrate is then heated in an electric furnace at a temperature of 700 deg.C to 750 deg.C so as to convert the raw solid film to an oxide crystalline film composed mainly of lanthanum oxide (S4). Then, the electrode substrate is treated in a reduction furnace to remove needless oxides therefrom (S5). The electrode substrate thus prepared is then cut and bent in a form of an electrode of the cold cathode fluorescent tube and assembled into the tube. In the cold cathode, the metal film as formed on the surface of the electrode, composed mainly of lanthanum oxide of lanthanum shows a high electron emission characteristic and sputter-resistance, so that it is useful as a cold cathode having a low discharge voltage, and a high efficiency and stability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、冷陰極に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cold cathode.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、冷電子を放出して発光する冷陰極を電極として有す
る蛍光管は、液晶表示装置のバックライトとして用いら
れていることが知られている。このような冷陰極蛍光管
を効率よく発光するために管内に封入されるガス組成や
管径の最適化等のさまざまな手法が講じられてきた。ま
た、このような冷陰極蛍光管は、低い放電電圧で発光さ
せるためにニッケル(Ni)等の低仕事関数元素から構
成された電極を用いていたが、熱陰極蛍光管に比べまだ
消費電力が大きいという問題があった。このニッケル元
素は、放電によるスパッタ性があるため管壁に付着して
しまい、発光寿命を短くしていた。La1-xSrxMnO
3等の電気伝導性を有するランタノイド系ペロブスカイ
ト型酸化物を電極材料として用いるという報告例もある
が、放電電圧、発光寿命の点からまだ充分ではなかっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that a fluorescent tube having a cold cathode that emits cold electrons and emits light as an electrode is used as a backlight of a liquid crystal display device. . In order to efficiently emit light from such a cold cathode fluorescent tube, various methods such as optimizing the gas composition and tube diameter sealed in the tube have been taken. Further, such a cold cathode fluorescent tube uses an electrode composed of a low work function element such as nickel (Ni) in order to emit light at a low discharge voltage, but the power consumption is still higher than that of the hot cathode fluorescent tube. There was a big problem. Since this nickel element has a sputtering property due to discharge, it adheres to the tube wall and shortens the light emission life. La 1-x Sr x MnO
There have been reports of using lanthanoid-based perovskite type oxides having electrical conductivity such as 3 as an electrode material, but they have not been sufficient in terms of discharge voltage and emission life.

【0003】また、熱陰極に用いられるようなR23
(Rは希土類元素、Oは酸素元素)の酸化物は絶縁体で
あり、冷陰極蛍光管用電極のような電子放出機構におい
てこのような絶縁体を表面に形成した電極を用いてトン
ネル効果により電極から電子を放出するとすれば、絶縁
体を数十オングストローム程度の低い膜厚に設定しなけ
れば充分放電できないと考えられていた。
Further, an oxide of R 2 O 3 type (R is a rare earth element, O is an oxygen element) used for a hot cathode is an insulator and is used in an electron emission mechanism such as an electrode for a cold cathode fluorescent tube. If an electron is emitted from the electrode by the tunnel effect using an electrode having such an insulator formed on the surface, it has been considered that sufficient discharge cannot be performed unless the insulator is set to a low film thickness of about several tens of angstroms.

【0004】この発明の課題は、高効率で安定性が有
り、しかも管壁にスパッタ物の付着の少ない冷陰極を得
るにはどのような手段を講じればよいかという点にあ
る。
An object of the present invention is to find out what means should be taken to obtain a cold cathode which is highly efficient and stable and has less spatter deposits on the tube wall.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
冷陰極において、電極基体上に希土類元素を含む酸化物
膜と導電性膜とが順次積層されてなることを特徴として
いる。
According to the first aspect of the present invention,
The cold cathode is characterized in that an oxide film containing a rare earth element and a conductive film are sequentially laminated on an electrode substrate.

【0006】この発明における希土類元素を含む酸化物
膜は、放電によるスパッタを起こしにくく性質を有する
ため冷陰極の放電寿命を長くすることができる。また、
この酸化物膜上に導電性膜を設け、放電電圧を低下させ
ることができる。
The oxide film containing a rare earth element according to the present invention has a property that sputtering by discharge is unlikely to occur, so that the discharge life of the cold cathode can be extended. Also,
A discharge voltage can be reduced by providing a conductive film on this oxide film.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る冷陰極およ
びその製造方法の詳細を実施形態に基づいて説明する。 (実施形態1)この発明は、電極の表面に、希土類金属
元素の酸化物でなる酸化物系膜と、希土類金属元素を主
成分とする金属系膜と、を形成して、スパッタ性の低減
や放電電圧の低下を図ったものである。図1は、この実
施形態の冷陰極蛍光管が備える冷陰極の製造方法を示す
フローチャートである。以下、図1を用いて本実施形態
を説明する。なお、本実施形態は、希土類金属元素とし
てランタン(La)を用いた例である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The details of a cold cathode and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below based on embodiments. (Embodiment 1) According to the present invention, an oxide film made of an oxide of a rare earth metal element and a metal film containing a rare earth metal element as a main component are formed on the surface of an electrode to reduce spatterability. It is intended to reduce the discharge voltage. FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a cold cathode included in the cold cathode fluorescent tube of this embodiment. The present embodiment will be described below with reference to FIG. The present embodiment is an example in which lanthanum (La) is used as the rare earth metal element.

【0008】まず、硝酸ランタン:La(NO33・6
2Oを例えば水又は有機溶剤などの溶媒に溶解させて
原料溶液を作成する(ステップS1)。ここで、Laの
含有率は原料溶液作成の際に25モル%以上含まれるよ
うに調製されている。なお、有機溶剤としては、例えば
1メチル−2ピロリドンなどを用いることができる。
[0008] First, lanthanum nitrate: La (NO 3) 3 · 6
Dissolving of H 2 O in a solvent such as water or an organic solvent to create a raw material solution (step S1). Here, the content ratio of La is adjusted so as to be 25 mol% or more when the raw material solution is prepared. As the organic solvent, for example, 1-methyl-2pyrrolidone or the like can be used.

【0009】次に、Ni−Cr(インコネル601)で
なる、電極基体としての電極基板の、表面に例えばスピ
ンコート法により原料溶液を塗布する(ステップS
2)。このとき、塗布膜の膜厚を1000〜2000Å
に設定する。
Next, a raw material solution is applied to the surface of the electrode substrate, which is made of Ni-Cr (Inconel 601) and serves as an electrode substrate, by, for example, the spin coating method (step S).
2). At this time, the thickness of the coating film is 1000 to 2000 Å
Set to.

【0010】その後、塗布膜を真空中で、常温から35
0℃に昇温し、350℃で約30分間の予備反応処理を
施す(ステップS3)。そして、上記塗布処理とこの予
備反応処理を繰り返して3000〜6000Åの膜厚の
原料固体膜を形成する。
After that, the coating film is heated in a vacuum from room temperature to 35 ° C.
The temperature is raised to 0 ° C., and a preliminary reaction treatment is performed at 350 ° C. for about 30 minutes (step S3). Then, the coating process and the preliminary reaction process are repeated to form a raw material solid film having a film thickness of 3000 to 6000Å.

【0011】次に、電極基板を電気炉内で700〜75
0℃の温度で加熱処理を施し、原料固体膜を酸化ランタ
ンを主とする酸化物系膜の結晶に変化させる(ステップ
S4)。
Next, the electrode substrate is placed in an electric furnace at 700-75.
A heat treatment is performed at a temperature of 0 ° C. to change the raw material solid film into crystals of an oxide film mainly containing lanthanum oxide (step S4).

【0012】その後、電極基板を還元炉内で、常圧の水
素雰囲気中で、600〜650℃、10分間の加熱処理
を施して不要な酸化物を除去する(ステップS5)。な
お、この段階では、結晶化した酸化物系膜の表面は金属
化しない。
Thereafter, the electrode substrate is subjected to a heat treatment at 600 to 650 ° C. for 10 minutes in a hydrogen atmosphere at a normal pressure in a reducing furnace to remove unnecessary oxides (step S5). At this stage, the surface of the crystallized oxide film is not metallized.

【0013】その後、電極基板を冷陰極の形状に切断、
折り曲げなどを行って加工する。そして、加工された電
極を雰囲気圧力が50〜90Torrの不活性ガス中で
放電させることにより、酸化物系膜の表面にランタンを
主とする金属系膜を形成する(ステップS6)。このと
き、金属系膜と酸化物系膜との界面は、緻密で連続した
ものとなる。
After that, the electrode substrate was cut into the shape of a cold cathode,
It is bent and processed. Then, the processed electrode is discharged in an inert gas with an atmospheric pressure of 50 to 90 Torr to form a metal film mainly containing lanthanum on the surface of the oxide film (step S6). At this time, the interface between the metal-based film and the oxide-based film is dense and continuous.

【0014】このような放電を経た後、電子分光法を用
いて、電極の表面にX線を照射してエネルギー状態を調
べた(ESCA信号のケミカルシフトを測定した)結
果、酸化物よりも金属側にシフトしていることが確認さ
れた。すなわち、酸化物系膜の表面に金属系膜が形成さ
れていることが確認された。なお、図2は、ステップS
5を経て不要な酸化物が除去された酸化物系膜1が電極
基板2上に形成された状態を示している。また、図3
は、ステップS6を経て酸化物系膜1の表面に金属系膜
3が形成された状態を示している。同図中、破線は酸化
物系膜1と金属系膜3との界面を示している。このと
き、酸化物系膜1は、表面が金属系膜3に変化している
ため、膜厚が減少している。このように電極の表面にラ
ンタンを主成分とする金属系膜3が酸化物系膜1に連続
的に積層・形成されることにより、電極降下電圧を低く
することが可能となる。
After such a discharge, electron spectroscopy was used to irradiate the surface of the electrode with X-rays to examine the energy state (measuring the chemical shift of the ESCA signal). It was confirmed that it was shifting to the side. That is, it was confirmed that the metal-based film was formed on the surface of the oxide-based film. Note that FIG. 2 shows step S
5 shows a state in which the oxide-based film 1 from which unnecessary oxides have been removed through 5 is formed on the electrode substrate 2. Also, FIG.
Shows a state in which the metal-based film 3 is formed on the surface of the oxide-based film 1 through step S6. In the figure, the broken line indicates the interface between the oxide-based film 1 and the metal-based film 3. At this time, since the surface of the oxide-based film 1 is changed to the metal-based film 3, the film thickness is reduced. As described above, the metal-based film 3 containing lanthanum as a main component is continuously laminated and formed on the oxide-based film 1 on the surface of the electrode, whereby the electrode drop voltage can be lowered.

【0015】次に、上記した方法で作成した冷陰極を用
いて、本実施形態の冷陰極蛍光管を作成した。図4は、
本実施形態の冷陰極蛍光管の構成の概略を示している。
図中11は冷陰極蛍光管であり、内壁に蛍光材料が設け
られた内径が12mmのガラス管12内に、冷陰極1
3、13どうしを220mmの間隔を介して対向するよ
うに配置した構成である。なお、図中14は、冷陰極1
3の電極端子を示している。
Next, the cold cathode fluorescent tube of this embodiment was manufactured using the cold cathode manufactured by the above method. FIG.
1 shows an outline of the configuration of a cold cathode fluorescent tube of the present embodiment.
Reference numeral 11 in the figure denotes a cold cathode fluorescent tube, and the cold cathode 1 is placed in a glass tube 12 having an inner diameter of 12 mm and provided with a fluorescent material on the inner wall.
This is a configuration in which 3, 13 are arranged so as to face each other with an interval of 220 mm. In addition, 14 in the drawing is a cold cathode 1.
3 shows an electrode terminal of No. 3.

【0016】このような冷陰極蛍光管11の放電試験を
行った結果、約300Vの電圧で放電が起こった。これ
に比較して、冷陰極がニッケルのみでなる比較用の冷陰
極蛍光管では放電電圧が約350Vであった。このよう
に、本実施形態の冷陰極蛍光管では、比較用(従来)の
冷陰極蛍光管に比べて放電電圧を約50V低下させるこ
とができた。このため、本実施形態によれば、消費電力
の小さい冷陰極蛍光管を実現することができる。また、
金属材料として高価な希土類金属元素を、比較的安価な
希土類硝酸塩を熱分解することにより電極表面の膜とし
て容易に利用できるため、冷陰極蛍光管の製造コストの
増加を抑制することができる。さらに、本実施形態で
は、不活性ガス中で放電させ、酸化物系膜の表面にラン
タンを主とする金属系膜を形成する工程(ステップS
6)を、冷陰極蛍光管にこの電極を組み込んだ後に行っ
ても金属系膜を形成することができ、さらに製造工程を
簡略することができる。
As a result of the discharge test of the cold cathode fluorescent lamp 11 as described above, discharge was generated at a voltage of about 300V. In comparison, the comparative cold cathode fluorescent tube in which the cold cathode was only nickel had a discharge voltage of about 350V. As described above, in the cold cathode fluorescent tube of the present embodiment, the discharge voltage could be reduced by about 50 V as compared with the comparative (conventional) cold cathode fluorescent tube. Therefore, according to this embodiment, a cold cathode fluorescent tube with low power consumption can be realized. Also,
Since an expensive rare earth metal element as a metal material can be easily used as a film on the electrode surface by thermally decomposing a relatively inexpensive rare earth nitrate, an increase in the manufacturing cost of the cold cathode fluorescent tube can be suppressed. Further, in the present embodiment, a step of discharging in an inert gas to form a metal-based film mainly containing lanthanum on the surface of the oxide-based film (step S
The metal-based film can be formed even if 6) is performed after this electrode is incorporated in the cold cathode fluorescent tube, and the manufacturing process can be further simplified.

【0017】以上、実施形態1について説明したが、冷
陰極の作成において、電極基板を還元炉内で、常圧の水
素雰囲気中で、600〜650℃、10分間の還元処理
を施して不要な酸化物を除去する(ステップS5)工程
のみを省略しても同様な特性を有する冷陰極を作成する
ことができる。また、冷陰極の作成において、電極基板
を電気炉内で700〜750℃の温度で加熱処理を施
し、原料固体膜を酸化ランタンを主とする酸化物系膜の
結晶に変化させる(ステップS4)工程のみを省略して
もよい。さらに、実施形態1の冷陰極蛍光管の作成にお
いて、塗布膜を真空中で、350℃、約30分間の予備
反応処理を施す(ステップS3)工程のみを省略しても
よい。
Although the first embodiment has been described above, in the production of the cold cathode, the electrode substrate is subjected to a reduction treatment at 600 to 650 ° C. for 10 minutes in a hydrogen atmosphere at a normal pressure in a reduction furnace, which is unnecessary. Even if only the step of removing the oxide (step S5) is omitted, a cold cathode having similar characteristics can be produced. Further, in forming the cold cathode, the electrode substrate is subjected to heat treatment at a temperature of 700 to 750 ° C. in an electric furnace to change the raw material solid film into crystals of an oxide-based film mainly containing lanthanum oxide (step S4). Only the steps may be omitted. Further, in the production of the cold cathode fluorescent tube of Embodiment 1, only the step of subjecting the coating film to a preliminary reaction treatment at 350 ° C. for about 30 minutes in vacuum (step S3) may be omitted.

【0018】(実施形態2)本実施形態では、硝酸ラン
タン:La(NO33・6H2Oの他に、硝酸マンガ
ン:Mn(NO32・6H2Oを加えて溶媒に溶解され
た原料溶液を作成するという点を除いては上記した実施
形態1と同様の製造方法である。このような方法により
製造された冷陰極の酸化物系膜中に含まれるLaの含有
率を0〜100%の間で変えたときの放電電圧を図5の
グラフに示す。なお、図中破線はニッケル(Ni)のみ
でなる電極を備えた従来の冷陰極蛍光管のデータを示し
ている。また、同図は、本実施形態2で作成した冷陰極
蛍光管用電極を1時間放電させたものと、289時間放
電させたものを放電させた際の、放電電圧とLa含有率
との関係を示している。
(Embodiment 2) In this embodiment, in addition to lanthanum nitrate: La (NO 3 ) 3 .6H 2 O, manganese nitrate: Mn (NO 3 ) 2 .6H 2 O is added and dissolved in a solvent. The manufacturing method is the same as that of the first embodiment except that a raw material solution is prepared. The graph of FIG. 5 shows the discharge voltage when the content ratio of La contained in the oxide film of the cold cathode manufactured by such a method is changed from 0 to 100%. The broken line in the figure shows the data of a conventional cold cathode fluorescent tube provided with an electrode made of only nickel (Ni). In addition, the same figure shows the relationship between the discharge voltage and the La content rate when the cold cathode fluorescent tube electrode prepared in the second embodiment is discharged for 1 hour and discharged for 289 hours. Shows.

【0019】図5のグラフから、酸化物系膜中のLa含
有率が25%以上となるとLa含有率が25%未満のも
のに比べて大幅に放電電圧が低減することが判る。ま
た、このように酸化物系膜中のLa含有率が25%以上
である場合、放電電圧が約300Vになり、ニッケル電
極を備えた冷陰極蛍光管の放電電圧が約350Vである
のに比較して大幅に放電電圧を低減させたことが判る。
このように、放電電圧を低減させたことにより、冷陰極
蛍光管の消費電力を低減させることができる。なお、本
実施形態では、硝酸ランタンに硝酸マンガン:Mn(N
32・6H2Oを加えて原料溶液を作成したが、例え
ばこれに硝酸コバルトCo(NO32・6H2Oなどの
硝酸塩を加えてもよい。このとき、ランタンの含有率
は、25モル%以上に設定する必要がある。このよう
に、LaにMoやCoを混ぜて上記した実施形態1に示
したステップS1〜ステップS6の工程を行っても、M
oやCoは殆どLaと化合せず、混合物の状態で存在す
ると考えられる。このため、冷陰極の作成プロセスに都
合の良い混合物質を選択することが可能となる。
From the graph of FIG. 5, it can be seen that when the La content in the oxide film is 25% or more, the discharge voltage is significantly reduced as compared with the La content of less than 25%. In addition, when the La content in the oxide film is 25% or more, the discharge voltage is about 300V, and the discharge voltage of the cold cathode fluorescent tube equipped with the nickel electrode is about 350V. It can be seen that the discharge voltage was significantly reduced.
By reducing the discharge voltage as described above, the power consumption of the cold cathode fluorescent tube can be reduced. In addition, in this embodiment, manganese nitrate: Mn (N
O 3) 2 · 6H 2 O and was prepared a raw material solution was added, for example, this may be added nitrates such as cobalt nitrate Co (NO 3) 2 · 6H 2 O. At this time, the content rate of lanthanum needs to be set to 25 mol% or more. Thus, even if La and Mo or Co are mixed and the steps S1 to S6 shown in the first embodiment are performed, M
It is considered that o and Co are hardly combined with La and exist in the state of a mixture. Therefore, it is possible to select a mixed substance that is convenient for the cold cathode production process.

【0020】(実施形態3)図6は、本発明の実施形態
3の冷陰極蛍光管に用いられる冷陰極の製造方法を示す
工程断面図である。まず、本実施形態においては、図6
(A)に示すように、電極基板2の表面に、例えばスパ
ッタ法により、ランタン(La)を含む金属層4を薄く
成膜する。その後、図6(B)に示すように、金属層4
上に、上記実施形態1と同様の手法を用いて、硝酸ラン
タン:La(NO33・6H2Oを含む原料溶液を塗布
し、予備反応を行わせ、その後電気炉で結晶化させた
後、還元炉で余分な酸化物の除去をする(ステップS1
〜ステップS5)。その後、不活性ガス中で放電を行う
(ステップS6)ことにより、図6(C)に示すよう
に、酸化物系膜1の表面に金属系膜3を形成する。本実
施形態においても、Laの含有率は原料溶液作成の際に
25モル%以上含まれるように調製した。
(Embodiment 3) FIG. 6 is a process sectional view showing a method of manufacturing a cold cathode used in a cold cathode fluorescent tube according to Embodiment 3 of the present invention. First, in the present embodiment, FIG.
As shown in (A), a thin metal layer 4 containing lanthanum (La) is formed on the surface of the electrode substrate 2 by, for example, a sputtering method. Then, as shown in FIG. 6B, the metal layer 4
A raw material solution containing lanthanum nitrate: La (NO 3 ) 3 .6H 2 O was applied onto the above by the same method as in the above-described first embodiment, preliminarily reacted, and then crystallized in an electric furnace. After that, excess oxide is removed in a reducing furnace (step S1).
-Step S5). After that, by performing discharge in an inert gas (step S6), the metal-based film 3 is formed on the surface of the oxide-based film 1 as shown in FIG. 6 (C). Also in the present embodiment, the La content is adjusted to be 25 mol% or more when the raw material solution is prepared.

【0021】本実施形態においては、電極基板2と酸化
物系膜1との間に金属層4が介在されているため、より
放電特性を向上することが可能となる。また、金属層4
と酸化物系膜1とがランタンを含むため、結晶化した後
の界面が緻密で連続した結晶構造となるため、電気的な
特性、特に電子放出特性が向上するという利点がある。
In this embodiment, since the metal layer 4 is interposed between the electrode substrate 2 and the oxide film 1, the discharge characteristics can be further improved. Also, the metal layer 4
Since the oxide-based film 1 and the oxide-based film 1 contain lanthanum, the interface after crystallization has a dense and continuous crystal structure, which has an advantage of improving electrical characteristics, particularly electron emission characteristics.

【0022】次に、このような冷陰極蛍光管をバックラ
イトとして用いた液晶表示装置の実施形態を図7に基づ
いて説明する。同図中7は、液晶表示装置である。この
液晶表示装置20は、それぞれ液晶駆動電極を相対向し
て配した上ガラス基板23と下ガラス基板24とがシー
ル材25を介して接合され、上下ガラス基板23、24
とがシール材25との間隙に液晶26が封入されてなる
液晶表示パネル21と、この液晶表示パネル21の後方
(図中下方)に配された照明装置(バックライト)22
と、から大略構成されている。この照明装置22は、同
図に示すように、丸筒型冷陰極蛍光管でなる光源27
と、この光源27から照射された光を反射する反射膜2
8と、導光板29と、導光板29を介して光源27から
照射された光を拡散させる光拡散板30と、から構成さ
れている。なお、光源27は、照明装置22の一側縁側
に配置されている。
Next, an embodiment of a liquid crystal display device using such a cold cathode fluorescent tube as a backlight will be described with reference to FIG. Reference numeral 7 in the figure denotes a liquid crystal display device. In this liquid crystal display device 20, an upper glass substrate 23 and a lower glass substrate 24, which have liquid crystal driving electrodes arranged to face each other, are joined via a sealing material 25, and upper and lower glass substrates 23, 24 are provided.
A liquid crystal display panel 21 in which a liquid crystal 26 is sealed in a gap between the liquid crystal display panel 21 and a sealing material 25, and an illumination device (backlight) 22 arranged behind the liquid crystal display panel 21 (downward in the figure)
, And is roughly composed of As shown in the figure, the illuminating device 22 includes a light source 27 composed of a round tubular cold cathode fluorescent tube.
And the reflection film 2 that reflects the light emitted from the light source 27.
8, a light guide plate 29, and a light diffusion plate 30 that diffuses the light emitted from the light source 27 via the light guide plate 29. The light source 27 is arranged on one side edge side of the lighting device 22.

【0023】この光源27である丸筒型冷陰極蛍光管
は、円筒形状のガラス管の外径が2.6mm、冷陰極間
の距離が45mmで、冷陰極が円盤状のものを用いてい
る。この冷陰極は、インコネル601(Ni−Cr系材
料)でなる電極基板の表面に酸化ランタン結晶膜が形成
された構造で、この結晶膜中には膜厚方向にクロム、ニ
ッケルが実質的に連続して形成されている。このような
構成の液晶表示装置では、光源27である丸筒型冷陰極
蛍光管が、放電電圧が低い状態で安定しているので消費
電力を抑えることができ、電池一体型の長時間表示可能
な携帯性に優れた液晶表示装置を実現することができ
る。また、このような冷陰極は、電界放射ディスプレイ
(FED)や直流型のプラズマディスプレイ(PDP)
にも適用することができる。
The round-tube cold-cathode fluorescent tube which is the light source 27 uses a cylindrical glass tube having an outer diameter of 2.6 mm, a distance between the cold-cathodes of 45 mm, and a disk-shaped cold cathode. . This cold cathode has a structure in which a lanthanum oxide crystal film is formed on the surface of an electrode substrate made of Inconel 601 (Ni-Cr-based material), and chromium and nickel are substantially continuous in the film thickness direction in the crystal film. Is formed. In the liquid crystal display device having such a configuration, the round-tube cold-cathode fluorescent tube, which is the light source 27, is stable in the state where the discharge voltage is low, so that the power consumption can be suppressed and the battery-integrated type long-time display is possible It is possible to realize a liquid crystal display device having excellent portability. Further, such a cold cathode is used in a field emission display (FED) or a direct current type plasma display (PDP).
Can also be applied.

【0024】以上、実施形態1〜実施形態3について説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例
えば、上記した各実施形態では、希土類金属元素として
ランタンを用いたが、希土類金属元素から一種類または
二種類の元素を用いてもよい。なお、希土類金属元素と
しては、イットリウム(Y)、スカンジウム(Sc)、
セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム
(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(S
m)、ユウロピウム(Eu)、ガトリニウム(Gd)、
テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミ
ウム(Ho)、エルビウム(Er)、ルテチウム(L
u)などのように仕事関数が小さく、蒸気圧温度の高い
希土類金属元素を選択することが好ましい。下表1は、
これら希土類金属元素とニッケルの、仕事関数および蒸
気圧(10−6Torr)での温度を示している。
Although the first to third embodiments have been described above, the present invention is not limited to these.
Various design changes accompanying the gist of the configuration are possible. For example, in each of the above-described embodiments, lanthanum is used as the rare earth metal element, but one or two kinds of rare earth metal elements may be used. The rare earth metal elements include yttrium (Y), scandium (Sc),
Cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (S
m), Europium (Eu), Gatrinium (Gd),
Terbium (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Lutetium (L
It is preferable to select a rare earth metal element having a low work function and a high vapor pressure temperature such as u). Table 1 below
The work function and vapor pressure (10-6 Torr) of these rare earth metal elements and nickel are shown.

【表1】 また、上記した実施形態3においては、金属層4をスパ
ッタ法により形成する構成としたが、薄い酸化物系膜を
放電により金属化させる手法を用いても勿論よい。さら
に、上記した金属系膜3および金属層4は、単一金属元
素や複数種類の金属元素からなる合金、混合物や、これ
らの金属間化合物などの形態を有するものであればよ
い。
[Table 1] Further, in the above-described third embodiment, the metal layer 4 is formed by the sputtering method, but a method of metallizing a thin oxide film by discharge may be used. Furthermore, the metal-based film 3 and the metal layer 4 described above may be in the form of a single metal element, an alloy of a plurality of types of metal elements, a mixture, or an intermetallic compound of these.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、放電電圧の低い、高効率で安定性の高い冷
陰極を実現するという効果がある。また、冷陰極蛍光管
用電極表面を、電子放出性がよくしかもスパッタされに
くい物質で形成したことにより、冷陰極蛍光管の管壁に
スパッタ物が付着するのを防止する効果を奏する。
As is apparent from the above description, according to the present invention, there is an effect of realizing a cold cathode having a low discharge voltage, high efficiency and high stability. Further, the surface of the electrode for the cold cathode fluorescent tube is formed of a substance having a good electron emission property and hardly sputtered, so that it is possible to prevent the sputtered substance from adhering to the tube wall of the cold cathode fluorescent tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施形態1における冷陰極の製造方
法を示すフローチャート。
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a cold cathode according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】実施形態1のステップS5の状態を示す要部断
面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing the state of step S5 of the first embodiment.

【図3】実施形態1のステップS6の状態を示す要部断
面図。
FIG. 3 is a main-portion cross-sectional view showing a state of step S6 of the first embodiment.

【図4】実施形態1および実施形態2で作成した放電試
験用の冷陰極蛍光管の概要を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing an outline of cold cathode fluorescent lamps for a discharge test created in the first and second embodiments.

【図5】実施形態2で作成した冷陰極蛍光管における冷
陰極の酸化物膜中に含まれるLaの含有率を0〜100
%の間で変えたときの放電電圧、および従来例の放電電
圧を示すグラフ。
FIG. 5 shows the content ratio of La contained in the oxide film of the cold cathode in the cold cathode fluorescent tube prepared in Embodiment 2 from 0 to 100.
The graph which shows the discharge voltage when changing between%, and the discharge voltage of a prior art example.

【図6】実施形態3の工程断面図。FIG. 6 is a process sectional view of the third embodiment.

【図7】本発明における冷陰極を備えた光源を有する液
晶表示装置の断面図。
FIG. 7 is a sectional view of a liquid crystal display device having a light source including a cold cathode according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 酸化物系膜 2 電極基板 3 金属系膜 4 金属層 11 冷陰極蛍光管 12 ガラス管 13 冷陰極 1 Oxide film 2 Electrode substrate 3 Metal film 4 Metal layer 11 Cold cathode fluorescent tube 12 Glass tube 13 Cold cathode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電極基体上に希土類元素を含む酸化物膜
と導電性膜と、が順次積層されてなることを特徴とする
冷陰極。
1. A cold cathode comprising an electrode substrate, and an oxide film containing a rare earth element and a conductive film, which are sequentially laminated on the electrode substrate.
【請求項2】 前記導電性膜は、前記希土類元素である
ことを特徴とする請求項1記載の冷陰極。
2. The cold cathode according to claim 1, wherein the conductive film is the rare earth element.
【請求項3】 前記酸化物膜は、酸化ランタンまたは酸
化イットリウムからなることを特徴とする請求項1また
は2に記載の冷陰極。
3. The cold cathode according to claim 1, wherein the oxide film is made of lanthanum oxide or yttrium oxide.
【請求項4】 前記導電性膜は、最表面に形成されてい
ることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記
載の冷陰極。
4. The cold cathode according to claim 1, wherein the conductive film is formed on the outermost surface.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008204837A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Electrode for cold-cathode fluorescent lamp

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